燃烧的污染与防治解析学习教案.pptx
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会计学基本(jīběn)内容目录NOx的危害性及排放(páifànɡ)情况(一)NOx的危害性及排放(páifànɡ)情况(二)NOx的危害性及排放(páifànɡ)情况(三)不同浓度的NO2对人体(réntǐ)健康的影响一些大城市对空气中NO含量(hánliàng)的测定NO2浓度(nóngdù)的日变化1.氮氧化物的产生机理在氮氧化物中,NO占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,产生机理一般分为如下三种:(a).热力型燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。随着(suízhe)反应温度T的升高,其反应速率按指数规律增加。当T<1500oC时,NO的生成量很少,而当T>1500oC时,T每增加100oC,反应速率增大6-7倍。热力(rèlì)型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)热力型NOx的生成浓度与温度(wēndù)的关系(b).瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过(tōngguò)实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要来源。快速型NOx的费尼莫尔反应(fǎnyìng)机理(c).燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800oC时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN和等中间产物基团,然后(ránhòu)再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成。燃料(ránliào)中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图热解温度对燃料N转化为挥发(huīfā)分N比例的影响煤粉细粒对燃料(ránliào)N转化为挥发分N比例的影响过量空气系数对燃料N转化(zhuǎnhuà)为挥发分N比例的影响挥发分N中最主要的氮化合物是HCN和NH3,HCN氧化的主要反应(fǎnyìng)途径为:NH3氧化的主要(zhǔyào)反应途径为:燃料(ránliào)型NOx的转化率CR燃料(ránliào)中氮含量对NOx转化率的影响煤燃料(ránliào)比FC/V对NOx转化率的影响过量(guò〃liàng)空气系数对NOx转化率的影响NOx转化率与燃烧温度(wēndù)和过量空气系数的关系/////如上所述,NOx的生成和破坏规律十分复杂,而影响NOx转化率的因素又很多,所以对燃料型NOx的转化率进行理论计算非常困难;但目前已建立数百个与NOx生成规律及其破坏有关的化学反应在内的数学模型。日本丰桥大学在试验研究的基础上得出燃料型NOx的转化率CR和燃料中含氮量N(干基)、挥发分含量V(干基)、过量空气系数α、燃烧时的最高温度Tmax(oC)和燃烧时氧的浓度(nóngdù)RO2的经验公式:CR=4.0710-1-1.2810-1N+3.3410-4V2(α-1)+5.5510-4Tmax+3.5010-3RO2从热力型对、燃料型和快速型三种NOx生成机理可以得出抑制NOx生成和促使破坏(pòhuài)NOx的途径,图中还原气氛箭头所指即抑制和促使NOx破坏(pòhuài)的途径2.煤的燃烧方式对排放的影响和降低排放的主要措施煤的燃烧方式对NO排放的影响探讨生成规律可以知道,NO的生成及破坏与以下因素有关:(a).煤种特性,如煤的含氮量,挥发份含量,燃料比FC/V以及V-H/V-N等。(b).燃烧温度。(c).炉膛内反应(fǎnyìng)区烟气的气氛,即烟气内氧气,氮气,NO和CHi的含量。(d).燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。不同燃煤设备所生成(shēnɡchénɡ)的NOx的原始排放值及为达到环境保护标准所需的NOx降低率低NOx排放主要技术措施1.改变燃烧条件:包括低过量空气燃烧法,空气分级燃烧法,燃料分级燃烧法,烟气再循环法。2.炉膛喷射脱硝:包括喷氨及尿素,喷入水蒸汽,喷入二次燃料。3烟气脱硝:(1)干法(ɡànfǎ)脱硝。(烟气催化脱硝,电子束照射烟气脱硝)(2).湿法脱硝。3.低NO燃烧技术凡通过改变燃烧条件来控制燃烧关键参数,以抑制(yìzhì)生成或破坏已生成的达到减少排放的技术称为低燃烧技术。